Diagonālu noteikums, ko tas sniedz, ko tas veido, piemēri

The diagonālais noteikums ir konstrukcijas princips, kas ļauj aprakstīt atoma vai jonu elektronisko konfigurāciju atkarībā no katra orbitālā vai enerģijas līmeņa enerģijas. Šajā ziņā katra atoma elektroniskā izplatīšana ir unikāla un to nosaka kvantu skaitļi.

Šie skaitļi nosaka telpu, kurā elektroni ir visdrīzāk atrodami (ko sauc par atomu orbitālēm), turklāt tos apraksta. Katrs kvantu skaits ir saistīts ar atomu orbitālu īpašībām, kas palīdz izprast atomu sistēmu īpašības ar to elektronu izvietojumu atomā un to enerģijās..

Tādā pašā veidā diagonālais noteikums (pazīstams arī kā Madelung noteikums) ir balstīts uz citiem principiem, kas pakļaujas elektronu būtībai, lai pareizi aprakstītu šo vielu uzvedību ķīmiskajās sugās..

Indekss

• 1 Ko tas izmanto??
  • 1.1 Ķīmisko vielu elektroniskās konfigurācijas
• 2 Ko tas sastāv??
• 3 Piemēri
• 4 Izņēmumi
• 5 Atsauces

Kas tas ir??

Šī procedūra balstās uz Aufbau principu, kas nosaka, ka protonu integrēšanas procesā kodolā (pa vienam), kad tiek veidoti ķīmiskie elementi, elektroni tiek vienādi pievienoti atomu orbitālēm..

Tas nozīmē, ka tad, kad atoms vai jonu stāvoklis atrodas zemē, elektroni aizņem atomu orbitāļu pieejamās telpas atbilstoši to enerģijas līmenim.

Aizņemot orbītas, elektronus vispirms novieto līmeņos, kuriem ir zemāka enerģija, un tie ir brīvi, un tad tie atrodas augstākā enerģijā..

Ķīmisko vielu elektroniskās konfigurācijas

Tādā pašā veidā šo noteikumu izmanto, lai iegūtu diezgan precīzu izpratni par elementāro ķīmisko sugu elektroniskajām konfigurācijām; tas ir, ķīmiskie elementi, ja tie atrodas to pamatstāvoklī.

Tātad, iegūstot izpratni par konfigurācijām, kuras elektronos atrodas atomos, var saprast ķīmisko elementu īpašības.

Šo zināšanu iegūšana ir būtiska minēto īpašību atskaitīšanai vai prognozēšanai. Tāpat šajā procedūrā sniegtā informācija palīdz izskaidrot iemeslu, kādēļ periodiskā tabula tik labi piekrīt elementu izmeklēšanai..

Ko tas veido??

Lai gan šis noteikums attiecas tikai uz atomiem, kas atrodas to pamatstāvoklī, tas periodiski tabulas elementiem darbojas diezgan labi.

Tiek ievērots Pauli izslēgšanas princips, kas nosaka, ka divi elektroni, kas pieder pie viena un tā paša atoma, nespēj būt četriem vienādiem kvantu skaitļiem. Šie četri kvantu skaitļi apraksta katru atomu saturošo elektronu.

Tādējādi galvenais kvantu skaits (n) nosaka enerģijas (vai slāņa) līmeni, kurā atrodas pētītais elektrons, un azimuta kvantu skaits (ℓ) ir saistīts ar leņķisko momentu un detalizē orbītas formu..

Tāpat magnētiskais kvantu skaits (m_ℓ) izsaka šīs orbītas orientāciju telpā un centrifūgas kvantu skaitu (m_s) apraksta elektrona rotācijas virzienu ap savu asi.

Turklāt Hundas noteikums izsaka, ka elektroniskā konfigurācija, kurai ir lielāka stabilitāte apakšlīmeņa līmenī, ir uzskatāms par tādu, kam ir vairāk griezes paralēlās pozīcijās.

Ievērojot šos principus, tika konstatēts, ka elektronu sadalījums atbilst tālāk redzamajai diagrammai:

Šajā attēlā n vērtības atbilst 1, 2, 3, 4 ... atkarībā no enerģijas līmeņa; un ℓ vērtības ir norādītas ar 0, 1, 2, 3 ..., kas ir līdzvērtīgas attiecīgi s, p, d un f. Tātad elektronu stāvoklis orbitālos ir atkarīgs no šiem kvantu skaitļiem.

Piemēri

Ņemot vērā šīs procedūras aprakstu, turpmāk ir sniegti daži piemēri par tā piemērošanu.

Pirmkārt, lai iegūtu kālija (K) elektronisko izplatīšanu, ir jāzina tā atoma numurs, kas ir 19; tas nozīmē, ka kālija atoms savā kodolā ir 19 protoni un 19 elektroni. Saskaņā ar diagrammu tās konfigurācija ir norādīta kā 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹.

Polielektronisko atomu konfigurācijas (kuru struktūrā ir vairāk nekā viens elektrons) arī ir izteiktas kā cēlgāzes konfigurācija pirms atoma un tam sekojošie elektroni..

Piemēram, kālija gadījumā to izsaka arī kā [Ar] 4s¹, jo periodiskā tabulā esošais cēlgāze pirms kālija ir argons.

Vēl viens piemērs, bet šajā gadījumā ir pārejas metāls, ir dzīvsudraba (Hg), kam ir 80 elektroni un 80 protoni tās kodolā (Z = 80). Saskaņā ar būvniecības shēmu tā pilnīga elektroniskā konfigurācija ir:

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹⁴5d¹⁰.

Tāpat kā kāliju, dzīvsudraba konfigurāciju var izteikt kā [Xe] 4f¹⁴5d¹⁰6s², jo cēlgāze, kas pirms tās ir periodiskajā tabulā, ir ksenons.

Izņēmumi

Diagonālu noteikums ir paredzēts izmantošanai tikai atomos, kas atrodas pamatstāvoklī un ar elektrisko lādiņu, kas vienāds ar nulli; tas ir, tas ļoti labi atbilst periodiskās tabulas elementiem.

Tomēr ir daži izņēmumi, attiecībā uz kuriem ir būtiskas novirzes starp paredzamo elektronisko izplatīšanu un eksperimentālajiem rezultātiem..

Šis noteikums ir balstīts uz elektronu sadalījumu, kas atrodas apakšlīmeņos, kas pakļaujas noteikumam n + ℓ, kas nozīmē, ka orbītas, kurām ir mazs n + itude lielums, tiek aizpildītas pirms tām, kas izpaužas lielākam šī parametra lielumam.

Izņēmums ir palādija, hroma un vara elementi, no kuriem ir paredzētas elektroniskās konfigurācijas, kas nepiekrīt novērotajam.

Saskaņā ar šo noteikumu pallādija elektroniskajam sadalījumam jābūt vienādam ar [Kr] 5s²4d⁸, bet eksperimenti bija vienādi ar [Kr] 4d¹⁰, kas norāda, ka šī atoma visstabilākā konfigurācija rodas, kad apakšējais slānis 4d ir pilns; tas ir, šajā gadījumā tam ir mazāka enerģija.

Līdzīgi, hroma atomu elektroniskajam sadalījumam jābūt šādam: [Ar] 4s²3d⁴. Tomēr eksperimentāli tika iegūts, ka šis atoms iegūst konfigurāciju [Ar] 4s¹3d⁵, tas nozīmē, ka zemāks enerģijas stāvoklis (stabilāks) rodas, ja abi apakšslāņi ir daļēji pilni.

Atsauces

1. Vikipēdija. (s.f.). Aufbau princips. Izgūti no en.wikipedia.org
2. Chang, R. (2007). Ķīmija, devītais izdevums. Meksika: McGraw-Hill.
3. ThoughtCo. (s.f.). Madelungas noteikuma definīcija. Izgūti no
4. LibreTexts. (s.f.). Aufbau princips. Izgūti no chem.libretexts.org
5. Reger, D. L., Goode, S. R. un Ball, D. W. (2009). Ķīmija: principi un prakse. Izgūti no books.google.co.ve